Descrição

Sensor destinado a medições respiratórias humanas. Ele permite medir vários parâmetros relacionados com a respiração, como pressão de ar, débito (fluxo), volume inspirado/expirado, taxa de respiração e volume de ciclo.

Trata-se de um dispositivo multicanal que ajusta automaticamente deriva de linha de base (drift) nos canais de volume.

O sensor pode conectar-se tanto via USB como via Bluetooth®, permitindo a libertade de usar em vários dispositivos (computadores, tablets, Chromebooks, etc.).


O que está incluído

  • O sensor Go Direct Spirometer
  • Bocal descartável (mouthpiece) x 3
  • Filtro bacteriano descartável (baixa resistência) x 3
  • Clipe nasal x 3
  • Cabo micro-USB para alimentação/transferência de dados

Especificações técnicas e funcionamento

ParâmetroValor / Faixa
Tipo de medição de pressãoPressão diferencial (diferença antes e depois de uma malha interna)
Faixa de pressão± 500 Pa
Precisão±1 Pa ou 3 % da leitura
Resolução da pressão0,02 Pa
Faixa de débito (fluxo de ar)±10 L/s
Volume da câmara / flow head41 mL
Dimensões da cabeça de fluxoDiâmetro ~29,5 mm, comprimento ~82 mm
Massa (peso)~69 g
Alimentação / bateriaBateria interna de iões de lítio (650 mAh)
Autonomia típicaAproximadamente 24 horas de recolha contínua de dados
ConectividadeUSB (ligação física) ou Bluetooth sem fios (alcance típico ~30 m, sem obstáculos)
CalibraçãoO sensor é calibrado de fábrica, não requer (na maioria dos casos) calibração pelo utilizador.
Deriva / ajustePossui canais “Adjusted Volume” que reparam deriva de linha de base.

Funcionamento

O sensor mede a diferença de pressão entre antes e depois de uma tela (malha) interna à passagem de ar. Quanto maior o fluxo de ar, maior a diferença de pressão. A partir dessa medida de pressão diferencial, efetua-se o cálculo do fluxo (em L/s). Integrando o fluxo ao longo do tempo obtém-se o volume de ar que passou pelo sensor.

O sensor oferece diversos “canais” de dados, ativáveis ou desativáveis conforme a experiência:

  • Flow Rate (débitos de ar, L/s) 
  • Volume (volume total de ar que passou)
  • Adjusted Volume (volume ajustado para compensar deriva)
  • Cycle Volume (volume de cada ciclo respiratório)
  • Respiration Rate (taxa de respiração, número de respirações por minuto) 
  • Differential Pressure (pressão diferencial medida) 

Durante a respiração (inspiração/expiração), o fluxo será positivo ou negativo conforme a direção do ar.


Ligação, uso inicial e operação

  1. Carregar o sensor antes do primeiro uso (ligar via micro-USB por cerca de 2 horas).
  2. Ligar o sensor (pressionando o botão de energia) — o LED piscará vermelho.
  3. No software (Graphical Analysis ou app compatível), selecionar “Sensor Data Collection” e escolher o sensor GDX-SPR — emparelhar via Bluetooth ou ligação USB. 
  4. Ativar os canais desejados (por exemplo, Flow Rate, Volume) no menu “Sensor Channels”. 
  5. Preparar o sujeito que vai respirar: usar clipe nasal para fechar as narinas, conectar bocal descartável + filtro bacteriano ao sensor (inserir pelo orifício “Inlet”). 
  6. Manter o sensor vertical e imóvel durante a medição para evitar erros de leitura. 
  7. Iniciar a recolha de dados no software e pedir que o sujeito respire normalmente por alguns ciclos (inspiração e expiração). 
  8. Após a medição, pode-se ativar canais como Cycle Volume ou Respiration Rate para analisar dados por ciclo respiratório. 

Cuidados, manutenção e limitações

  • O sensor não é à prova de água — não o imergir nem expor a líquidos. 
  • É importante usar filtros bacterianos descartáveis para prevenir contaminação e proteger o sensor. 
  • Cada pessoa deve usar seu próprio bocal e filtro — não partilhar entre usuários. 
  • Ao guardar o sensor por longo período, colocá-lo em modo “sleep” (pressionar botão por mais de 3 s) para poupar bateria. 
  • Evitar altas temperaturas (> 35 °C), que podem degradar a bateria.
  • Se ocorrer deriva de linha de base (volume “subindo” ou “descendo” lentamente), usar o canal Adjusted Volume ou o Cycle Volume para contornar o problema. 
  • Em casos raros, ajustar o canal de volume com uma seringa calibrada (2 L) pode melhorar precisão. 

Atividades / Experiências

  1. Volume respiratório de repouso (tidal volume)
    • Pedir que o sujeito respire normalmente durante 30 segundos ou 1 minuto.
    • Usar o canal Cycle Volume ou Volume para determinar o volume de ar inspirado/expirado em cada ciclo (média).
    • Comparar entre diferentes sujeitos (masculino/feminino, jovens/idosos, fisicamente ativos/inativos).
  2. Taxa de respiração (respirações por minuto, bpm)
    • Em conjunto com o canal Respiration Rate, medir quantas respirações por minuto o sujeito realiza em repouso.
    • Comparar valores em repouso e após exercício leve.
  3. Mudança respiratória com atividade física
    • Medir respiração (volume, taxa) em repouso por 1 minuto; depois realizar exercício leve (por exemplo subir escadas ou saltos leves) por 1-2 minutos; retornar ao sensor e medir imediatamente.
    • Verificar qual o aumento da taxa de respiração e volume.
  4. Comparação entre condições (por exemplo, inspiração profunda vs respiracão superficial)
    • Solicitar ao participante que varie o padrão respiratório (respiração superficial, normal e profunda).
    • Analisar como variam os volumes e fluxos entre os modos.
  5. Estudo da relação entre fluxo e volume
    • Plotar o gráfico fluxo (Flow Rate) versus volume para cada ciclo respiratório.
    • Observar as fases de aceleração/desaceleração do ar durante inspiração/expiração.
  6. Detecção de obstrução ou resistência nas vias aéreas (simulada)
    • Colocar uma resistência leve (como tubo estreito ou mangueira) entre o bocal e o sensor para simular obstrução leve.
    • Comparar fluxo e volumes com e sem resistência, observando como a curva se altera.
  7. Comparação entre sujeitos em diferentes estados fisiológicos
    • Medir respiração em repouso, após exercício, após estresse leve.
    • Comparar como o sistema respiratório responde a estímulos externos.
  8. Análise estatística em turmas
    • Fazer medições para vários alunos e construir tabelas e gráficos de média, mediana, desvio padrão do tidal volume, taxa, fluxo máximo, etc.
    • Discutir variabilidade individual.
  9. Estudos longitudinais
    • Medir os mesmos indivíduos em diferentes momentos (por exemplo antes e depois de programa de treino respiratório ou exercício físico regular) para ver se há diferenças ao longo do tempo.
  10. Detecção de deriva / estabilidade
    • Fazer um período prolongado de medição (por ex. 5 a 10 minutos) e observar se há deriva nos valores de volume ou fluxo (subidas/descidas sistemáticas).
    • Usar o canal Adjusted Volume para minimizar esse efeito.
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Espirômetro - Go Direct ®

Sensores s/ Fios